แผนงานระเบิดหิน_110303

-1-

แผนงานขุดดินและระเบิดหิน โครงการกอสรางอาคารโรงไฟฟาและงานดานโยธา

บริเวณเขื่อนปาสักชลสิทธ์ิ อําเภอพัฒนานิคม จังหวัดลพบุรี

1. บทนํา

เนื้อหาที่แสดงในเอกสารฉบับนี้เปนรายละเอียดแผนงานขุดดินและระเบิดหินโครงการกอสรางอาคารโรงไฟฟาและงานดานโยธา บริเวณเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ อําเภอพัฒนานิคม จังหวัดลพบุรี จัดทําโดยหางหุนสวนจํากัด ไว-วา เสนอตอการไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.) ในฐานะเปนสวนหนึ่งของการทํางานตามสัญญาจางเหมาเลขที่ 5120003652 (ZCSV) ลงวันที่ 14 มกราคม 2554 ที่กําหนดใหผูรับจางเสนอแผนงานระเบิดหินใหพิจารณาลวงหนาไมนอยกวา 60 วัน

เพื่อเปนขอมูลประกอบการพิจารณาของผูเกี่ยวของ เนื้อหาที่แสดงตอจากบทนํา แบงเปน 6 สวนประกอบดวย

งานกอสรางทีม่ีการระเบิดหนิ

ขอกําหนดของ กฟผ.

โครงสรางธรณีวิทยาของพืน้ที่โครงการ

ทฤษฎีที่เกี่ยวของและความตองการดานเทคนิค

แผนการทํางาน

การประเมนิผลกระทบท่ีเกิดกับโครงสรางเดิม

2. งานกอสรางที่มีการระเบิดหิน

งานกอสรางอาคารโรงไฟฟาและงานดานโยธาบริเวณเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ชลสิทธิ์มีงานระเบิดหิน (ดูรูปที่ 11) ทั้งบริเวณที่ต้ังอาคารโรงไฟฟา, Surge Valve, แนววางทอจายน้ําเขาเคร่ืองปนไฟ (Penstock) และแนวคลองระบายน้ําทายเคร่ืองปนไฟ (Tailrace) ปริมาณงานระเบิดหินรวมกัน 23,700 ลูกบาศกเมตร2 บริเวณที่มีงานระเบิดหินมากที่สุดเปนบริเวณกอสรางอาคารโรงไฟฟาเพราะฐานรากอาคารตั้งอยูที่ระดับ + 4.85 เมตร จากระดับน้ําทะเลปานกลาง ในขณะที่ประมาณวาชั้นหินอยูที่ระดับ +20.3 เมตร รทก3 (ความลึกของงานระเบิดหินประมาณ 15 เมตร)

1 ลอกจากแบบกอสรางแผนที่ PSHP-CW-GN-07 2 เปนจํานวนท่ีระบุในบัญชีปริมาณงานซึ่งถือเปนสวนหนึ่งของสัญญา 3 วัดจากมาตราสวนที่แสดงในแบบ

-2-

รูปที่ 1 รูปตัดแสดงชั้นหนิและระดับงานกอสราง

ระดับชั้นหิน +20.3 ม. รทก(แสดงในแบบ)

อาคารโรงไฟฟาจุดต่ําสุดอยู ที่ระดับ + 4.85 รทก

Surge valveจุดต่ําสุดอยู ที่ระดับ + 16.90 รทก

คลองระบายน้ําจุดต่ําสุดอยู ที่ระดับ + 17.757 ม. รทก

Penstock

Valve chamberจุดต่ําสุดอยู ที่ระดับ + 18.45 รทก

-3-

3. ขอกําหนดของ กฟผ.

เพื่อความปลอดภัยและเพ่ือลดผลกระทบที่อาจเกิดกับโครงสรางเดิม กฟผ.กําหนดเงื่อนไขงานระเบิดหินไวในเงื่อนไขเฉพาะงาน ขอ 13.1 และในรายการประกอบแบบบทที่ 6 OPEN EXCAVATION อยางละเอียด4 สรุปไดดังนี้

1. ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองไดรับอนุญาตซ้ือ ขนยาย ใช และจัดเก็บวัตถุระเบิดจากทางราชการกอนเขาดําเนินการ

2. หากมีความจําเปนตองเก็บวัตถุระเบิดไวในสถานที่กอสราง ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองออกแบบโรงเก็บวัตถุระเบิดตามแบบที่ราชการกําหนดและตองขออนุญาตกอสรางจากหนวยราชการที่เกี่ยวของใหเรียบรอยกอนดําเนินการกอสรางโรงเก็บวัตถุระเบิด และในการเก็บวัตถุระเบิด ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองแยกเก็บแกปกับวัตถุระเบิด และมีสายลอฟาปองกันอันตรายของประจุไฟฟาจากฟาแลป ฟาผา และไมใกลกับเชื้อเพลิง หรือวัตถุไวไฟอ่ืนๆ หรือแหลงที่กอใหเกิดความรอน

3. ทําการระเบิดวันละ 2 เวลา ปริมาณหินที่จะทําการระเบิดตอคร้ังข้ึนอยูกับมาตรการควบคุมไมใหเกิดผลกระทบตอโครงสรางเดิม ตามขอ 13.25 และตองไมเกิน 200 ลูกบาศกเมตร (อาจจะยกเวนการระเบิดในวันเสารและวันอาทิตย)

4. กอนทําการระเบิดทุกคร้ังใหเปดสัญญาณเตือนและปดเสนทางจราจรที่เกี่ยวของและเปนอันตรายโดยเขาทําการเคลียรพื้นที่ทําการระเบิดใหแลวเสร็จจนแนใจในความปลอดภัยจึงเปดเสนทางการจราจรตามปกติ

5. ทุกคร้ังที่ทําการระเบิดใหติดต้ังเคร่ืองวัดอัตราความเร็วสูงสุดของคลื่นจากการระเบิดที่กอใหเกิดความเสียหาย (Critical Peak Velocity) และเคร่ืองวัดความดังของเสียง (Air Blast Overpressure) ที่ตําแหนงอาคารควบคุมเดิม (Existing Control House) และ/หรือสวนปลายสุดของความลาดเอียง (Toe Slope) ของเข่ือน หรือระยะทางที่ใกลที่สุดตามที่ไดรับความเห็นชอบจากผูควบคุมงาน กฟผ.

6. กอนทําการระเบิดแตละคร้ังตองกําหนดขอบเขตพื้นที่ที่จะดําเนินการโดยทํา Presplit และ Smooth Wall Blasting รวมทั้งทิศทางการระเบิดและระยะความลึกของรูเจาะ ปริมาณวัตถุระเบิด และการตอวงจรการระเบิด ทั้งนี้เพื่อใหผลจากการระเบิดที่มีประสิทธิภาพ และปลอดภัยในการทํางาน

4 รายละเอียดที่แสดงคัดจากเงื่อนไขเฉพาะงานซ่ึงเปนขอกําหนดหลักโดย กฟผ.กําหนดใหรายละเอียดที่แสดงในแบบและรายการประกอบแบบมีผลเปนการบังคับเฉพาะสวนที่ไมขัดแยงกับเงื่อนไขเฉพาะงาน 5 ขอ 13.2 หมายถึงงานเทคอนกรีตใตน้ํา

-4-

7. ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองทําการระเบิดหินใหไดระดับตามแบบกอสรางทั้งหมดอยางตอเนื่องจนแลวเสร็จ

8. ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองมีมาตรการความปลอดภัยเกี่ยวกับความปลอดภัยในการมีและครอบครองวัตถุระเบิตามพระราชบัญญัติวัตถุอันตราย พ.ศ.2535

9. มาตรการควบคุมไมใหเกิดผลกระทบตอโครงสรางเดิม

9.1 วัดอัตราความเร็วสูงสุดของคล่ืนจากการระเบิดที่กอใหเกิดความเสียหาย (Critical Peak Velocity) ควบคุมไมใหเกินคาที่กําหนดสําหรับจุดตรวจวัด ดังนี้

สําหรับเข่ือน 50 มิลลิเมตร/วนิาท ี

สําหรับ Existing Control House 50 มิลลิเมตร/วนิาท ี

9.2 วัดความดังของเสียง (Air Blast Overpressure) ตองไมเกิน 140 dBL (No Damage Level)

9.3 การปองกันหินปลิว (Fly Rock Potential)

9.4 การควบคุมไมใหเกิดอันตรายจากการปลิวกระเด็นของเศษหินโดยปกติอุปกรณที่ใชประกอบดวยผาปาน (Gunny Sacks) คลุมพื้นที่ที่จะระเบิดทั้งหมด จากนั้นใชตาขาย (Wire Mesh) ปดทับ แลวยึดใหแนนดวยสลิง (Wire rope) ถวงน้ําหนักโดยทับซอนดวยถุงทราย (Sand Bag) อีกช้ันหนึ่ง และมีกําแพงลวดตาขายนั่งรานกันหินปลิวบริเวณที่มีอันตรายมากๆ ความรัดกุม หรือความหนาแนนของอุปกรณปองกันหินปลิวข้ึนอยูกับดุลยพินิจของผูควบคุมงาน

9.5 ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองเสนอเทคนิค วิธีการ และรูปแบบในการระเบิดหินใกลส่ิงปลูกสรางเดิมให กฟผ.ใหความเห็นชอบกอนดําเนินการไมนอยกวา 60 วัน6 ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองทําการทดลองเพื่อยืนยันใหเกิดความมั่นใจไดวาเทคนิควิธีการและรูปแบบการระเบิดดังกลาวเปนไปตามขอกําหนดของมาตรการควบคุมไมใหเกิดผลกระทบตอโครงสรางเดิม หากมีความเสียหาย หรือมีคาใชจายใดๆ อันเนื่องมาจากผลกระทบที่เกิดข้ึน ผูรับจางชวงตองรับผิดชอบทั้งหมด

9.6 ในกรณีที่ผูรับจางหรือผูรับจางชวงไมเลือกใชวิธีการระเบิดในการตัดหรือขุดหิน ผูรับจางหรือผูรับจางชวงตองเสนอวิธีอ่ืนที่จะเลือกใชตลอดจนข้ันตอนการทํางานโดยละเอียดเพื่อขออนุมัติตอ กฟผ.กอนเร่ิมดําเนินการไมนอยกวา 30 วัน

6 เอกสารฉบับนี้เปนการดําเนินงานตามขอ 9.5

-5-

4. โครงสรางธรณีวิทยาของพื้นที่โครงการ

กฟผ.ทํางานเจาะสํารวจดินในบริเวณที่ต้ังโครงการ 2 คร้ัง การดําเนินงานครั้งแรกทําในเดือนธันวาคม 2544 จํานวน 3 หลุม (DPS-1 ถึง DPS-3) ทั้งหมดอยูดานทิศตะวันออกของอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม ตอมาในเดือนมิถุนายน 2545 เมื่อทราบที่ต้ังอาคารโรงไฟฟาชัดเจน ก็มีการเจาะสํารวจเพ่ิมดานทิศตะวันตกของอาคารทอระบายน้ําฯ อีก 4 หลุม (DPS-4 ถึง DPS-7) ตําแหนงหลุมเจาะของการสํารวจคร้ังหลังอยูตามแนวเสนกึ่งกลางงานกอสราง (ดูรูปที่ 27)

ตามขอมูลแสดงในตารางที่ 1 พบหินทรายในการเจาะสํารวจรอบแรก แตพบหินอัคนีประเภท Rhyolite ที่หลุมเจาะ DPS-4 ถึง DPS-7 สภาพหินระยะ 3 – 5 เมตร แรกแตกหัก ผุพัง แตชั้นหินที่ระดับ +22.3 ถึง +26.1 เมตร รทก.ลงไปเปนหินเนื้อแนน แข็ง และสด กับพบรอยแตกในช้ันหินเกือบทุกหลุม

ระดับน้ําใตดินเดือนมิถุนายน 2545 อยูที่ +25.5 ถึง +26.0 เมตร รทก. ผลทดสอบคาสัมประสิทธิ์การซึมน้ําในช้ันดิน (Permeability) ไดคาระหวาง 0.99x10-4 – 3.12x10-3 ซม./วินาที ผลทดสอบการซึมน้ําในช้ันหินไดคาระหวาง 4.7 – 50.8 lugeon (Turbulent Flow)

รูปที่ 2 ตําแหนงหลมุเจาะ

7 คัดลอกจากแผนท่ีแสดงตําแหนงหลุมเจาะท่ีปรากฎในรายงานการเจาะสํารวจดินเลขที่ G47-02-00-4515 กับ G47-02-00-4501 ทั้งสองฉบับจัดทําโดยกองธรณีและปฐพีวิศวกรรม ฝายสํารวจและท่ีดินพลังน้ํา การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย

DPS-1

DPS-2

DPS-3

DPS-4

DPS-5DPS-6

DPS-7

-6-

ตารางที่ 1 ผลเจาะสํารวจดิน รายการ การเจาะสํารวจเดือนธันวาคม 2544 (รายงานเดือนมกราคม 2545) การเจาะสํารวจเดือนมิถุนายน 2545 (รายงานเดือนสิงหาคม 2545)

หลุมเจาะ DP-1 DP-2 DP-3 DP-4 DP-5 DP-6 DP-7 พิกัด N 1,643,039.904 1,643,043.415 1,643,026.592 1,643,126 1,643,062.834 1,643,052.136 1,643,041.439 E 723,797.217 723,809.946 723,829.952 723,787.5 723,734.319 723,725.287 723,716.256 ระดับปากหลุม 23.879 ม. รทก. 26.376 ม. รทก. 32.904 ม. รทก. 31.299 ม. รทก. 31.977 ม. รทก. 32.024 ม. รทก. 32.146 ม. รทก. ความลึกหลุมเจาะ 15 ม. 30 ม. 30 ม. 17 ม. 28 ม. 28 ม. 28 ม. ระดับน้ําใตดิน 20.8 ม. รทก. 23.3 ม. รทก. 26.4 ม. รทก. - 26.0 ม. รทก. 25.5 ม. รทก. 23.6 ม. รทก. ระดับพบหิน 20.8 ม. รทก. 22.3 ม. รทก. 25.9 ม. รทก. 22.3 ม. รทก. 23.0 ม. รทก. 25.0 ม. รทก. 26.1 ม. รทก. คุณลักษณะชั้นหิน หินทรายสภาพผุพังปานกลาง คา RQD (Rock Quality Designation)

มากกวา 50% ที่หลุม DP-1 มากกวา 30% ที่หลุม DP-2 และมากกวา 25% ที่หลุม DP-3 (พบแนวแตกที่หลุม DP-3)

หินอัคนีชนิดหิน Rhyolite สภาพแตกหัก ผุพังมาก ที่ระดับ 14 - 20 ม. รทก. ตอจากนั้นเปนหินแข็ง เนื้อแนน และสด คา RQD นอยกวา 50% ที่หลุม DP-4 มากกวา 50% ที่หลุม DP-5 อยูระหวาง 20 – 60% ที่หลุม DP-6 และระหวาง 12 – 50% ที่หลุม DP-7

การซึมน้ําในชั้นดิน ผลทดสอบที่แรงดันน้ําคงที่ 0.99x10-4 – 3.12x10-3 ซม./วินาที ผลทดสอบที่แรงดันน้ําคงที่ 1.0x10-7 – 2.0x10-6 ซม./วินาที การซึมน้ําในชั้นหิน ทั่วไปเปน Turbulent flow คาการรั่วซึม 3.9 – 12.2 lugeon ยกเวน

หลุม DP-3 พบ laminar flow ที่ระดับ +12.9 รทก. คาการรั่วซึม 0.3 – 0.6 lugeon

Turbulent flow คาการรั่วซึม 4.7 – 50.8 lugeon

หมายเหตุ: 1. มีการทํางานเจาะสํารวจครั้งที่ 2 (เดือนมิถุนายน 2545) เมื่อทราบตําแหนงโรงไฟฟาชัดเจน 2. การจําแนกประเภทหินในการเจาะสํารวจเดือนมิถุนายน 2545 ทําโดยคณะเทคโนโลยีธรณี มหาวิทยาลัยขอนแกน

-7-

การตรวจสอบคา SPT (ดูรูปที่ 3) รวมกับระดับพบช้ันหินแสดงในตารางที่ 1 พิจารณาวาช้ันหินในบริเวณที่ต้ังโครงการมีลักษณะเอียงลาดโดยมีจุดตํ่าสุดอยูใกลเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ แลวคอยๆ เอียงสูงข้ึนเมื่อไกลออกไป จึงมีความเปนไปที่จะพบช้ันหินที่ระดับ + 21.0 เมตร รทก บริเวณกอสราง Bifurcation (ดานใกลเข่ือนปาสักชลสิทธิ์) และพบชั้นหินที่ระดับ + 26.0 เมตร รทก บริเวณกอสรางอาคารโรงไฟฟา ลักษณะดังกลาวสอดคลองกันทั้งดานทิศตะวันออกและทิศตะวันตกของอาคารทอระบายน้ํา (ผลสํารวจคร้ังที่ 1 กับคร้ังที่ 2)

การทดสอบกําลังรับแรงอัดของหินแบบแกนเดียว (Uniaxial compressive strength) บริเวณหลุมเจาะ DPS-4 ถึง DPS-7 ซึ่งทําที่ระดับ + 5.6 ถึง + 17.5 เมตร รทก ตามแสดงในตารางที่ 2 ไดคาระหวาง 142 – 710 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร8

(ก) ดานทิศตะวันออกของอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม

(ข) ดานทิศตะวันตกของอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม

(บริเวณท่ีต้ังโครงการ) หมายเหตุ: คา SPT 1000 ใชในกรณีผลทดสอบทําไมถึง เชน การตอก 780 คร้ัง จมเพียง “0” นิ้ว

รูปที่ 3 คา SPT งานเจาะสํารวจดินโครงการกอสรางอาคารโรงไฟฟาเขื่อนปาสักชลสิทธิ ์

8 กําลังรับแรงอัด 142 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร พิจารณาวาเกิดจากมีรอยแตกในตัวอยางที่ทําการทดสอบ

20.0

22.0

24.0

26.0

28.0

30.0

0 500 1000

ระดับ

ม. รทก

SPT N

DPS‐1

DPS‐2

DPS‐3

20.0

22.0

24.0

26.0

28.0

30.0

0 500 1000

ระดับ

ม. รทก

SPT N

DPS‐4

DPS‐5

DPS‐6

DPS‐7

-8-

ตารางที่ 2 ผลทดสอบตัวอยางหินในบริเวณที่ต้ังโครงการ หลุม

ระดับ

เมตร รทก ความช้ืน

(%) ความหนาแนนแหง

(gm/cc) UCS

(กก./ตร.ซม.)

DPS-4 + 17.50 1.47 2.553 142 DPS-5 + 9.58 1.83 2.553 426 DPS-6 + 5.62 1.05 2.603 435 DPS-7 + 10.95 0.45 2.632 710

หมายเหตุ: UCS ยอมาจาก Uniaxial Compressive Strength ที่มา: การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย ฝายสํารวจและท่ีดินพลังน้ํา กองธรณีและปฐพีวิศวกรรม, รายงานผลสํารวจโครงการโรงไฟฟาพลังน้ําขนาดเล็ก เขื่อนปาสักชลสิทธิ์ รายงานเลขท่ี G47-02-00-4515, สิงหาคม 2545, หนา 12

5. ทฤษฎีที่เก่ียวของและความตองการดานเทคนิค

ทฤษฎีและความตองการดานเทคนิคที่แสดงในรายงานครอบคลุมเฉพาะสวนที่เกี่ยวของกับขอกําหนด กฟผ.วาดวยมาตรการควบคุมไมใหเกิดผลกระทบกับโครงสรางเดิม 3 รายการ ไดแก (1) ความเร็วสูงสุดของอนุภาค (2) ความดังของเสียง และ (3) การปองกันหินปลิว

5.1 ความเรว็สูงสุดของอนุภาค

เมื่อมีการระเบิดเกิดข้ึนในเนื้อหิน พลังงานที่เกิดจากแรงระเบิดจะแพรกระจายออกไปโดยรอบในลักษณะคล่ืนตามยาว (Longitudinal Wave) คล่ืนตามขวาง (Transverse Wave) และคล่ืนที่สะทอนจากพื้นผิว (Surface Wave) ทําใหเกิดแรงอัด แรงดึง และแรงเฉือน กระทํากับมวลหิน ขนาดแรงท่ีมวลหินไดรับคอยๆ ลดลงตามระยะทาง บริเวณใกลๆ ที่ขนาดแรงสูงกวาคาโมดูลัสยืดหยุนของหิน ก็ทําใหหินเกิดรอยแตกราว ถาพลังงานยังสลายไมหมด พลังงานสวนที่ไกลออกไปก็สงผลเพียงทําใหอนุภาคหินยืด/หดตัวตามคาบเวลาคล่ืน กลายเปนความเร็วและความเรงที่มีคาและทิศทางเปล่ียนแปลงตามระยะเวลา

การศึกษาปจจัยที่มีผลกระทบกับความเร็วของอนุภาค (V) พบวาข้ึนกับปริมาณวัตถุระเบิด (Q)

ระยะหางจากตําแหนงจุดระเบิด (D) ความเร็วคล่ืนในช้ันหิน (c) ความหนาแนนของหิน () และระยะเวลา (t) แตเนื่องจากความเร็วคล่ืนในช้ันหินและความหนาแนนแปลงไมมาก และไมจําเปนตองคงตัวแปร t เพราะเปนการพิจารณาคาสูงสุด งานศึกษาของ Daemen et al. (1983), Duvall and Petkof (1959), Duvall and Fogelson (1962), Duvall et al. (1963)9 เสนอวาสามารถประเมินความเร็วสูงสุดของอนุภาคดวยสมการ (1) ดังนี้

9 Pijush Pal Roy, Rock Blasting: Effects & Operations, A.A. Balkema Publisher, 2005, p. 78

-9-

BQDKV

/ (1)

เมื่อ V ความเร็วสูงสุดของอนุภาค มิลลิเมตร/วนิาท ีD ระยะหางระหวางตําแหนงจดุระเบิดกับจุดสังเกต เมตร Q ปริมาณวัตถุระเบิดตอเวลาหนวงจุดระเบิด กิโลกรัม

BK , คาคงที่ข้ึนกับสถานที ่ โดยตัวแปร QD เรียกไดอีกอยางหน่ึงวามาตราระยะทาง (Scale Distance)

นอกจากสมการ (1) ขางตน มีงานวิจัยและมาตรฐานที่เสนอวิธีประเมินความเร็วสูงสุดของอนุภาคอีกหลายวิธี (การตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของแตละสมการกรณีหิน Basalt แสดงในตารางที่ 3) เชน

Langefors et al. (1958) เสนอใหความเร็วอนุภาคแปรผันตาม 23DQ - ดูสมการ (2)

USBM (US Bureau of Mine) เสนอใชแบบจําลองทรงกลมซ่ึงทําใหความเร็วสูงสุดของอนุภาคแปรผันตาม 31QD - ดูสมการ (3)

มาตรฐานอินเดีย (1975) เสนอใหความเร็วอนุภาคแปรผันตาม DQ 32 – ดูสมการ (4)

Davies er al. (1964), Birch and Chaffer (1983), Attewell (1964), Daemen et al. (1983) เสนอใหความเร็วอนุภาคแปรผันตาม ABQD – ดูสมการ (5)

Ghosh and Daemen (1983) เสนอใหนาํคา inelastic attenuation factor De มารวมในการคํานวณความเร็วสูงสุดของอนุภาค ไดสมการ (6) สําหรับแบบจําลองแทงทรงกระบอก กับสมการ (7) สําหรับแบบจําลองรูปทรงกลม

BDQKV 23 (2)

BQDKV

31

(3)

BDQKV 32 (4) ABQKDV (5)

DBeQDKV

5.0

(6)

DBeQDKV

31

(7)

เมื่อ V ความเร็วสูงสุดของอนุภาค มิลลิเมตร/วนิาท ีD ระยะหางระหวางตําแหนงจดุระเบิดกับจุดสังเกต เมตร Q ปริมาณวัตถุระเบิดตอเวลาหนวงจุดระเบิด กิโลกรัม

-10-

,, BK คาคงที่ข้ึนกับสถานที ่

Adhikari et al. (2005) นําสมการ (1) มาประเมินคา K กับคา B ของหินชนิดตางๆ (ผลวิเคราะหแสดงในตารางที่ 4 กับรูปที่ 4) สรุปวาคา K กับคา b แปรปรวนไมมากกรณีเปนหินชนิดเดียวกัน แตเมื่อชั้นหินที่ระเบิดมีความหลากหลาย เชน กรณีงานระเบิดเพื่อการกอสราง ก็ทําใหคาสหสัมพันธของตัวแปรที่วิเคราะหไดจากสมการถดถอยมีคาลดลง10

ตารางที่ 3 การทํานายความเร็วอนภุาคดวยสมการตางๆ สมการ

B K A Id

(1) 2.152 895.644 - - .903 (2) 2.652 176.137 - - .921 (3) 2.260 4765.470 - - .926 (4) 1.989 176.137 - - .921 (5) 2.171 1137.66 1.0342 - .936 (6) 1.739 587.679 - 0.00733 .944 (7) 2.456 6745.21 - 0.00318 .926

หมายเหตุ: คา Id เปนคาแสดงระดับความสัมพันธที่วิเคราะหจากสมการถดถอย ที่มา: Pijush Pal Roy, Rock Blasting: Effects & Operations, A.A. Balkema Publisher, 2005, p. 83

ตารางที่ 4 การวิเคราะหคา K, b และคาสหสัมพันธ อุตสาหกรรม เหมือง จํานวน

ระเบิด จํานวนขอมูล

K b r ความถ่ี (Hz)

ถานหิน GDK OC-1 13 35 159.17 1.40 0.74 5 – 20

GDK OC-2 11 43 119.11 1.30 0.85 5 – 40

GDK OC-3 13 42 185.65 1.33 0.82 5 – 20

ลิกไนต Mine I, II 22 68 858.90 1.58 0.86 5 - 27

หินปูน 27 เหมือง - 740 320.81 1.30 0.77 10 - 60

แรเหล็ก D 5, NMDC 4 16 66.44 1.17 0.79 3 - 14

D11C, NMDC 6 15 100.00 1.40 0.96 2 – 15

D14, NMDC 3 10 48.60 0.80 0.72 2 – 16

Donimalai, NMDC 13 38 69.30 1.16 0.87 2 – 20

All NMDC data 26 79 70.30 1.16 0.85 2 – 20

10 คา correlation coefficient (r) ลดลง

-11-

อุตสาหกรรม เหมือง จํานวนระเบิด

จํานวนขอมูล

K b r ความถ่ี (Hz)

หินแข็ง Copper mine 21 24 303.75 1.54 0.75 5 – 20

Rampura Agucha 10 31 211.82 1.42 0.86 11 – 75

หินมีคา Diamond, NMDC 6 25 501.29 1.56 0.94 10 - 70

Site กอสราง 13 แหง - 356 67.85 0.85 0.58 11 - 200

หมายเหตุ: คา K, b เปนคาคงท่ีซึ่งไดจากการวิเคราะห คา r เปนคา correlation coefficient ที่ไดจากการวิเคราะหดวยสมการถดถอย (regression) ที่มา: Adhikari, G.R., et all, Role of blast design parameters on ground vibration and correlation of vibration level to blasting damage to surface structures, 2005, National Institute of Rock Mechanics, Western Coalfields Limited, and Singareni Collieries Company Limited, p. 7

เหมืองถานหิน

เหมืองลิกไนต

หินปูน

แรเหล็ก

เหมือง Kudremukh

โครงการกอสราง

รูปที่ 4 การวเิคราะหหาคา K และ b ของการระเบิดหินประเภทตางๆ

-12-

การออกแบบงานระเบิดหินตามขอกําหนด กฟผ. ที่ระบุใหความเร็วสูงสุดของอนุภาคไมเกิน 50 มิลลิเมตร/วินาที โดยใชสมการ (2) ไดปริมาณวัตถุระเบิดที่ระยะหางระหวางหลุมระเบิดกับจุดสังเกตตางๆ ตามแสดงในตารางที่ 5 อยางไรก็ตาม สําหรับการทดลองระเบิดในสนาม (Field Trial Test) จะใชคาที่กําหนดจากอัตราเรง (g) ตามแผนงานเทคนิคเสนอในขอ 6.2

ตารางที่ 5 ผลคํานวณปรมิาณวัตถุระเบิด ระยะทาง และความเร็วสงูสุดของอนุภาค

ระยะทาง (เมตร)

ปริมาณวัตถุระเบิดสูงสุดตอจังหวะถวง (กิโลกรัม)

ความเร็วอนุภาคสูงสุด 40 mm./sec.



10 1.26 1.60 1.98 15 2.32 2.94 3.63 20 3.58 4.53 5.59 25 5.00 6.33 7.81

หมายเหตุ คํานวณจากสูตร BDQKV 23 โดยใชคา K = 200 กับ B = 0.5 ซึ่งเปนคาแนะนําของ US Bureau of Mine ที่มา: การคํานวณของผูรับจาง

5.2 ความดังของเสียง

ความดังของเสียงที่เกิดจากการระเบิด (Air blast overpressure) เปนพลังงานสวนเกินที่พุงผานวัสดุกลบฝงวัตถุระเบิดข้ึนไปในอากาศ ระดับความดังของเสียงจึงข้ึนกับระยะทางระหวางหลุมระเบิดกับจุดสังเกต ระยะฝงวัตถุระเบิด (Stemming) ระยะระหวางหลุมระเบิดถึงหนาสัมผัสอิสระ (Burden) และปริมาณวัตถุระเบิดตอจังหวะหนวง โดยเนื่องจากคล่ืนเสียงเคล่ือนที่ออกจากตําแหนงหลุมระเบิดทุกทิศทางเปนทรงกลม การประเมินแรงดันของเสียงจึงสามารถเขียนใหอยูในรูปรากที่ 3 ของปริมาณวัตถุระเบิดตอจังหวะหนวงตามสมการ (8) ดังนี้

a

Q

DKP

3 (8)

เมื่อ

P แรงดัน kPa Q ปริมาณวัตถุระเบิดตอการหนวงจุดระเบิด กิโลกรัม D ระยะหางระหวางตําแหนงจดุระเบิดกับจุดสังเกต เมตร K คาคงที่ข้ึนกับสถานที ่a เลขยกกําลังข้ึนกับสถานท่ี

-13-

การแปลงหนวยแรงดันของเสียงจาก kPa เปนความดังของเสียงในหนวย dBL ตามนิยามที่กําหนดใหความดังของเสียงเปนคา log ฐาน 10 ของแรงดัน ไดสมการความดังของเสียงจากแรงระเบิดตามแสดงในสมการ (9)11

dBL = C1 – C2 log [D/Q1/3] (9)

เมื่อ C1, C2 คาคงที่ข้ึนกับสถานที ่D ระยะหางระหวางตําแหนงจดุระเบิดกับจุดสังเกต เมตร Q ปริมาณวัตถุระเบิดตอจังหวะถวง กิโลกรัม

สําหรับผลกระทบจากความสูงของวัสดุกลบฝงวัตถุระเบิด (Stemming) การประเมินระยะหางจากตําแหนงหลุมระเบิดถึงจุดที่มีความดังของเสียงเทากับ 120 dBL คํานวณไดจากสมการ (10) และสมการ (11) ในกรณีหนาสัมผัสอิสระอยูในแนวราบกับแนวเอียงลาด ตามลําดับ12

3

5.2

120 mSH

dkD s

(10)

3

5.2

120 mB

dkD b

(11)

เมื่อ

D120 ระยะหางจากตําแหนงจุดระเบิดถึงเสนความดังเสียง 120 dBL ks คาปรับแก มีคาอยูระหวาง 80 - 180 kb คาปรับแก มีคาอยูระหวาง 150 – 250 d ขนาดหลุมเจาะ มิลลิเมตร m ปริมาณวัตถุระเบิดตอจังหวะหนวง กโิลกรัม SH ความสูง Stemming มิลลิเมตร B ระยะถงึหนาสัมผัสอิสระ (Burden)

11 Cedric Roberts, Potential of Airblast overpressure and ground vibration from quarry blasting to increase the frequency of rockfalls on MT. COONOWRIN, Proceedings of ACOUSTICS 2004, 3 – 5 November 2004, Gold Coast, Australia 12 Alan B Richards, Prediction and Control of Air Overpressure From Blasting in Hong Kong, Geotechnical Engineering Office, Civil Engineering and Development Department, The Government of the Hong Kong, 2008, p. 16 - 17

-14-

การออกแบบงานระเบิดหินตามขอกําหนด กฟผ. ที่ระบุใหความดังของเสียงไมเกิน 140 dBL ดวยสมการ (9) ไดปริมาณวัตถุระเบิดที่ระยะหางระหวางหลุมระเบิดกับจุดสังเกตตางๆ ตามแสดงในตารางท่ี 6 อยางไรก็ตาม สําหรับการทดลองระเบิดในสนาม (Field Trial Test) จะใชคาที่กําหนดจากอัตราเรง (g) ตามแผนงานเทคนิคเสนอในขอ 6.2

ตารางที่ 6 ผลคํานวณปรมิาณวัตถุระเบิด ระยะทาง และความดังของเสยีง ระยะทาง (เมตร)

ปริมาณวัตถุระเบิดสูงสุดตอจังหวะถวง (กิโลกรัม)

ความดังเสียงเทากับ 130 dBL ความดังเสียงเทากับ 135 dBL ความดังเสียงเทากับ 140 dBL

10 0.06 0.25 1.00 15 0.21 0.85 3.38 20 0.51 2.01 8.00 25 0.99 3.93 15.63

ที่มา: การคํานวณความดังของเสียงดวยสมการ (9) โดยใชคา C1, C2 เทากับ 160 กับ 25 ตามลําดับ (คําแนะนําของ US Bureau of Mine)

5.3 การปองกันหนิปลิว

หินปลิวเกิดจากพลังงานระเบิดสวนเกินดันกอนหินใหพุงออกจากสถานะเดิมที่อยูกับที่ เกิดไดทั้งหนาสัมผัสที่อยูในแนวราบและแนวเอียงลาด การประเมินความเร็วหินเร่ิมตน ระยะหินปลิว และขนาดหินปลิว สามารถคํานวณไดตามคําแนะนําของ Swedish Detonic Research Foundation (1975) ตามสมการ (13), (14) และ (15) ดังนี้13

rbT

Dv

26000

0 (13)

32max 260DL (14)

321.0 DTb (15)

เมื่อ

0v ความเร็วเร่ิมตน เมตร/วินาท ีD ขนาดรูเจาะ นิ้ว

bT ขนาดหนิปลิว เมตร

r ความหนาแนนของหนิ กิโลกรัม/ลูกบาศกเมตร

13 Carlos Lopez Jimeno et al., Drilling and Blasting of Rocks, A.A. BALKEMA/ROTTERDAM/BROOKFIELD, 1995, p.366

-15-

เพื่อปองกันหินปลิวจึงจําเปนตองจัดหาอุปกรณมาปดทับหนาสัมผัสอิสระท่ีสามารถยกเคล่ือนยายไดสะดวก รวดเร็ว ไมติดไฟ และมีน้ําหนักมากพอที่จะกดทับไมใหหินปลิวออกไป

6. แผนงาน

6.1 ขั้นตอนดําเนินงาน

ผูรับจางขอเสนอข้ันตอนทํางานขุดดินและระเบิดหินโดยรวม (ดูรูปที่ 5) ดังนี้

ใชรถแบ็คโฮ (Backhoe) ทํางานขุด-ตักดินใสรถบรรทุกชนิดกระบะเททาย (Dump Truck) เพื่อเคล่ือนยายดินไปจุดทิ้งดินที่กําหนด (หรือจุดทิ้งดินชั่วคราว) จนถึงชัน้หนิผุ ตําแหนงทิ้งดินแสดงในรูปที่ 6 (ตําแหนงทิ้งดินกาํหนดโดย กฟผ.ในวนัดูสถานที)่

ใชรถแบ็คโฮขนาดใหญตักหนิผุใสรถบรรทกุชนิดกระบะเททาย (Dump Truck) เพื่อเคลื่อนยายหนิผุไปจุดทิ้งดินที่กําหนด (หรือจุดทิ้งดินชั่วคราว) จนถึงชัน้หนิแข็ง

ตรวจสอบช้ันหินแข็งเกี่ยวกบัชนิดหนิ ความแข็ง ลักษณะการเรียงตัวของช้ันหิน รอยซึมของน้าํ และรอยแตกตางๆ (ถามี)

ติดต้ังเคร่ืองวดัความเร็วอนภุาคและความดังของเสียงที่บริเวณตีนเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ (Dam toe) บริเวณอาคารทอระบายน้าํลงลําน้ําเดิม และใกลเคียง ตําแหนงละ 1 เคร่ือง (ตําแหนงติดต้ังอุปกรณแสดงในรูปที่ 7)14

ตรวจสอบสภาพอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิมพรอมบันทกึตําแหนงและขนาดรอยราว (ถามี) ติดต้ังนั่งรานและผาใบบังอาคารดานที่มีการระเบิด

ตรวจวัดคาแรงดันน้ําในตัวเข่ือนดวยอุปกรณ Piezometer ที่ติดต้ังไวแลว กับตรวจวดัคาระดับหมุดคันเข่ือน (Embankment measurement point) เพือ่ใชพิจารณาคาการทรุดตัว (ตําแหนง Piezometer และหมุดคันเข่ือนที่ติดต้ังไวแลวแสดงในรูปที่ 8)

ทํา Field Trial Test ในบริเวณที่กําหนดซึ่งอยูหางจากอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม กับตีนเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ไปทางทิศใตประมาณ 130 เมตร กับ 190 เมตร ตามลําดับ (ประมาณ 400 ฟุต กับ 580 ฟุต ตามลําดับ)15 รายละเอียดการทํา Field Trial Test แสดงในแผนงานดานเทคนิคเสนอในขอ 6.2 ทั้งนี้ ตามมาตรการดานความปลอดภัยเสนอในขอ 6.3

14 เคร่ืองวัดความเร็วอนุภาคและความดังของเสียงขณะทํา Field Trial Test มีจํานวน 4 เคร่ือง และลดเหลือ 2 เคร่ือง ขณะทํางานจริง (ตําแหนงตรวจวัดเหลือเฉพาะที่บริเวณตีนเขื่อนปาสักชลสิทธิ์กับที่อาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม) 15 การกําหนดระยะหางระหวางแปลงทดสอบระเบิดกับที่ต้ังเขื่อนและอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิมพิจารณาจากผลวิเคราะหอัตราเรงสูงสุดที่เกิดกับโครงสรางใหตํ่ากวา 0.05g

-16-

รูปที่ 5 ขั้นตอนทํางานขุดดินและระเบดิหิน

1. ทํางานขุด-ตักดินจนถึงชัน้หินผุนําดนิไปทิ้งในจดุที่กําหนด

2. ทํางานขุดชัน้หินผุจนถึงชนหินแข็ง

3. ตรวจสอบชนิดและรอยแตกในชั้นหิน

4. ติดตั้งเครื่องวัดความเร็วอนุภาคและความดงัของเสียง

5. ตรวจสอบสภาพอาคาร

6. ตรวจวัด Pore pressure กับตําแหนงและระดับหมุดอางอิง

8. ตรวจวัดการเปลี่ยนแปลง Pore pressure กับตําแหนงและระดับหมุดอางอิง

9. วิเคราะหคาสัมประสิทธิ์และคาคงที่ของชั้นหิน

10. ประเมินผลกระทบกับโครงสรางเดิม11. ทํางานระเบดิตอจนแลวเสร็จ12. ตรวจสอบคาการทรุดตัวของเขื่อนตออีก 1 เดือน13. ตรวจสอบอาคารทอระบายน้าํลงลาํน้ําเดิม14. ซอม/ปรับปรุงสิ่งปลูกสรางที่ชํารุด (ถามี)

ใหกลับสูสภาพเดิม

7. ทํา Field trial test

ชั้นดนิ slope 1: 1.5 (V: H)

ชั้นหินผุ slope 1: 1.0

ชั้นหินแข็ง Slope 1: 0.5

ระดับดินเดิม + 31.0 รทก. (approx.)

-17-

รูปที่ 6 ตําแหนงทิ้งดิน

จุดทิ้งดิน

พื้นที่กอสราง

-18-

รูปที่ 7 ตําแหนงติดตั้งอุปกรณวัดความเร็วอนภุาค ความดังของเสียง และตําแหนงทดสอบการระเบิด

อาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม

ตําแหนงติดตั้งเครื่องวัดความเร็วอนุภาคและความดังของเสียง

CL

CL

อาคารโรงไฟฟา

Surge tank

Valve chamber

Bifurcation

แปลงทดสอบการระเบิดประมาณ 5.0x5.0 เมตร

หมายเหตุ: 1. ตําแหนงที่แสดงในรูปเปนตําแหนงขณะทํา Field Trial Test ซึ่งอาจมีการปรับเปลี่ยนตามความเหมาะสม2. การทํางานระเบิดจริงจะลดตําแหนงติดตั้งอุปกรณตรวจวัดเหลือ 2 จุด

-19-

รูปที่ 8 ตําแหนงติดตั้ง Piezometer และหมุดคันเขื่อน

ตําแหนงตรวจวดัPore pressure ตําแหนงตรวจวดับริเวณสันเชือ่น

หมายเหตุ1. ตําแหนงติดตั้ง piezometer มีเฉพาะ Sta. 3+700 เมตร2. ตําแหนงติดตั้งหมุดคันเขือ่น (Embankment measurement point) ที่พิจารณานํามาตรวจวัดคาการทรุดตัวของเขือ่นประกอบดวย- บริเวณสันเขื่อน Sta. 1+900 กับ 2+100- บริเวณคันเขื่อน Sta. 2+000

ตําแหนงตรวจวดับริเวณคันเขือ่น

-20-

ตรวจวัดแรงดันน้าํ (Pore pressure) ในตัวเข่ือน กับตําแหนงหมุดคันเข่ือน ทั้งกอนทํา Field Trial Test ขณะทํา Field Trial Test และหลังทาํ Field Trial Test

วิเคราะหหาคาคงที่และคาสัมประสิทธิ ์K, C1 และ C2 ของช้ันหินในบริเวณที่ต้ังโครงการจากขอมูลความเร็วอนุภาคสูงสุดและความดังของเสียงที่ตรวจวัดไดขณะทํา Field Blasting Test เพื่อนํามาออกแบบงานระเบิดทีจ่ะดําเนนิการตอไป

ประเมินผลกระทบกับโครงสรางเดิมจากผลตรวจวัดคาแรงดันน้าํในเข่ือน คาการทรุดตัวของเข่ือน และรอยแตกราวของอาคารทอระบายน้าํลงลําน้ําเดิม (ถามี)

ทํางานระเบิดตามคาที่ออกแบบและผลกระทบที่ตรวจวดัได (ถามี) ทาํการปรับแกเปนคราวๆ จนงานระเบิดหนิแลวเสร็จ บริเวณที่ตําแหนงระเบิดใกลขอบเขตช้ินงาน จะปองกนัการระเบิดสวนเกนิ (Over brake) โดยทาํ Presplit และ/หรือ Smooth Wall Blasting และ/หรือ Line drilling ซึ่งโดยรวมเปนการเจาะหลุมระเบิดในตําแหนงใกลๆ กนั เชน ทุกระยะ 0.3 – 0.5 เมตร16 ใหเกิดระนาบที่มีกาํลังตํ่ากวาระนาบอ่ืน แลวทาํการระเบิดกอน หรือพรอมกนั หรือหลังงานระเบิดสวนใหญข้ึนกับเทคนิคที่เลือกใช (เทคนิคการเจาะใหไดรูปรางที่ตองการแสดงในรูปที ่9)

ตรวจสอบคาการทรุดตัวของเข่ือนที่หมุดคันเข่ือนทกุ 7 วัน ตออีก 1 เดือน

ตรวจสอบรอยราวอาคารทอระบายน้ําลงลําน้าํเดิม ทําการซอมแซมกรณีพบรองรอยชํารุด

16 ระยะหางระหวางหลุมเจาะจะพิจารณาตามสภาพความแข็งของช้ันหิน

-21-

การทํา Presplit

การทํา Smooth Wall blasting

การทํา Line drilling

รูปที่ 9 เทคนิคการระเบิดหินใหไดรูปรางที่ตองการ (Contour Blasting)

-22-

6.2 แผนงานดานเทคนิค

ผูรับจางวางแผนทํางานทดสอบคา K, C1, C2 ของงานระเบิดหินบริเวณเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ โดยเลือกตําแหนงทดสอบหางจากอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิมประมาณ 130 เมตร และหางจากตีนเข่ือนปาสัก ชลสิทธิ์ประมาณ 190 เมตร (ดูรูปที่ 7) ซึ่งเปนจุดไกลสุดของงานท่ีทําใหมีผลกระทบกับโครงสรางนอยที่สุด และในกรณีเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ก็ทําใหมีทางระบายน้ําเดิมชวยดูดซับแรงส่ันสะเทือนในดานที่ใกลที่สุด

การทดลองทําโดยเจาะรูขนาด 3” จํานวน 5 แถว ๆ ละ 4 หลุม รวม 20 หลุม ระยะหางระหวางแถว 1.0 เมตร ระยะหางระหวางหลุมในแถวเดียวกัน 1.25 เมตร (ดูรูปที่ 10) ลึก 1.86 เมตร (ลึกกวาระดับที่ตองการ 0.36 เมตร) วัตถุระเบิดที่ใสในหลุมประกอบดวย Bottom charge สูง 0.03 เมตร แอมโมเนียม ไนเตรท สูง 0.13 เมตร รวมความสูง 0.16 เมตร (ปริมาณวัตถุระเบิดหลุมละ 0.6 กิโลกรัม) สวนที่เหลือเปนดินหรือทรายฝงกลบจนถึงปากหลุม (ดูรูปที่ 11) สําหรับวงจรควบคุมการจุดระเบิดวางแผนใหระเบิดพรอมกันคร้ังละ 2 หลุม โดยต้ังจังหวะหนวงชุดละ 25 มิลลิวินาที (แคตตาลอกวัตถุระเบิดแสดงในภาคผนวก ก)

ขอมูลที่ไดจากการทดลองดังกลาว (จํานวนการระเบิด 10 คร้ัง กับผลตรวจวัด 4 จุด รวม 40 ขอมูล) จะถูกนําไปวิเคราะหหาคาสัมประสิทธิ์และคาคงที่สําหรับใชในการออกแบบงานระเบิดตอไป

รูปที่ 10 แปลนหลุมระเบดิและการต้ังวงจรระเบิดสําหรบัการทาํ Field Trial Test

-23-

รูปที่ 11 หลมุระเบิดสําหรับการทํา Field Trial Test

ความเร็วสูงสุดของอนุภาค

การทดลองดวยน้ําหนักวัตถุระเบิด 1.2 กิโลกรัม (ระเบิดพรอมกัน 2 หลุมๆ ละ 0.6 กิโลกรัม) ไดคาความเร็วสูงสุดของอนุภาคเมื่อคํานวณดวยสมการ (2) โดยใชคา K = 200 คา B = 0.517 ที่อาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม (ระยะหาง 130 เมตร) กับที่ตีนเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ (ระยะหาง 190 เมตร) เทากับ 5.7 มิลลิเมตร/วินาที กับ 2.8 มิลลิเมตร/วินาที ตามลําดับ

17 เปนคาแนะนําของ USBM (US Bureau of Mine) ในกรณี Soft rock

-24-

ความดังของเสียง

การทดลองดวยน้ําหนักวัตถุระเบิด 1.2 กิโลกรัม (ระเบิดพรอมกัน 2 หลุมๆ ละ 0.6 กิโลกรัม) ไดคาความดังของเสียงเมื่อคํานวณดวยสมการ (9) โดยใชคา C1 = 160 คา C2 = 2518 ที่อาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม (ระยะหาง 130 เมตร) กับที่ตีนเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ (ระยะหาง 190 เมตร) เทากับ 108 dBL กับ 104 dBL ตามลําดับ

มาตรการปองกันหินปลิว

ผูรับจางเสนอใชแผนเหล็กขนาด 8000x4000x19 มิลลิเมตร19 วางทับบนพ้ืนที่จุดระเบิดเพื่อปองกันหินปลิวแทนการใชผาปาน ตาขาย ลวดสลิง และถุงทราย ที่ระบุในเงื่อนไขเฉพาะงาน

ขอพิจารณาอ่ืน

เนื่องจากความเร็วของอนุภาค (u ) มีการเปล่ียนแปลงขนาดและทิศทางตามคาบเวลาคลื่น ประเด็นที่ตองพิจารณาตามมาจึงเปนขนาดการเคล่ือนที่ (u ) ความถี่ ( ) อัตราเรง (u ) ซึ่ง Charles H. Dowding เสนอวาสามารถคํานวณไดจากสมการ (16) - (20)20 ดังนี้

7.07.04.11.166.4

10

100001000028.0

W

cRu (16)

48.048.046.166.4

10

10072.0

W

Ru (17)

28.028.045.184.166.4

1010000

100314

Wc

Ru (18)

2maxmax uu (19)

2maxmax uu (20)

เมื่อ u ขนาดการเคลื่อนที ่ นิ้ว u ความเร็วอนุภาค นิ้ว/วนิาท ีu ความเรงของอนุภาค นิ้ว/วนิาที2 R ระยะถงึจุดสังเกต ฟุต

18 เปนคาแนะนําของ USBM (US Bureau of Mine) ในกรณี Soft rock 19 เปนขนาดพิเศษที่เกิดจากการนําแผนเหล็กขนาด 2x8 เมตร หนา 6 หุน มาเชื่อมตอกัน 20 Charles H. Dowding, Blast Vibration Monitoring and Control, Prentice-Hall, Inc., 1985, p.79 - 81

-25-

c ความเร็วคล่ืนที่เกิดจากการระเบิด 12,000 ฟุต/วินาท ีW น้ําหนกัวัตถุระเบิด ปอนด/จังหวะหนวง ความหนาแนนของหนิ 4.5 slug/ft3 ความถี ่ Hz

เนื่องจากการประเมินหาขนาดแรงที่กระทํากับโครงสรางตาม Pseudo Static Method กําหนดใหแรงที่กระทํากับโครงสรางแปรผันตามคามวลกับคาสัมประสิทธิ์ hk ซึ่งมักกําหนดใหเทากับอัตราเรงในแนวราบ (ดูสมการ (21))21 ประกอบกับคาดวาการออกแบบโครงสรางเดิมเผ่ือแรงแผนดินไหวไวนอยเพราะพื้นที่โครงการมีความเส่ียงแผนดินไหวอยูในระดับตํ่า (ดูรูปที่ 12) การออกแบบงานระเบิดสําหรับการทดลอง จึงพิจารณาใหอัตราเรงที่โครงสรางเดิมมีคาไมเกิน 0.05g

mkF hh (21)

เมื่อ

hF ขนาดแรงที่กระทําในแนวราบ

hk คาสัมประสิทธิ์แรงที่กระทําในแนวราบ มักกําหนดใหเทากับอัตราเรงในแนวราบ m มวลของโครงสรางที่พิจารณา

ที่มา: คัดจากคูมือของโปรแกรม KU Slope

รูปที่ 12 พื้นท่ีเสี่ยงแผนดินไหวในประเทศไทย

21 มีบทความวิชาการเสนอวาไมสามารถใชวิธี Psudo Static Method ตามหลักการของ Terzaghi ในอุตสาหกรรมระเบิดเพราะอัตราเรงที่เกิดจากแรงระเบิดสูงพรอมกับมีความถ่ีสูงจึงทําใหผลกระทบจากแรงระเบิดตํ่า (L.L. Oriard, Influence of Blasting on Slope Stability: State of the Art, The American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineeers, Inc., 1982

-26-

การออกแบบงานระเบิดภายใตขอพิจารณาขางตน ไดความเร็วของอนุภาค ความดังของเสียง ขนาดการเคลื่อนที่ ความถี่ อัตราเรง ตามแสดงในตารางที่ 7

ตารางที่ 7 การเคลื่อนทีข่องอนุภาคจากการทดลองระเบิด รายการ

อาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม ตีนเขื่อนปาสักชลสิทธิ์

ความเร็วอนุภาค มม./ว. 5.7 2.8 ความดังของเสียง dBL 108 104 ขนาดการเคล่ือนที่ มม. 4.475x10-3 2.976x10-3 ความถ่ี Hz 41 – 67 36 – 58 ความเรงอนุภาค g 0.050 0.025

หมายเหตุ: ความเร็วอนุภาคใชคาที่คํานวณไดจากสมการ (2) แตเพื่อใหสอดคลองกับงานศึกษาของ Dowding C.H. ความถ่ีซึ่งคํานวณจากสมการ (19) และ (20) ใชความเร็วอนุภาคที่คํานวณไดจากสมการ (17) ที่มา: การคํานวณของผูรับจาง

6.3 มาตรการดานความปลอดภัย

มาตรการดานความปลอดภัยแบงเปน (1) มาตรการดานการบริหารจัดการ (2) มาตรการเก็บรักษาวัตถุระเบิด (3) มาตรการขนยายและใชงาน (4) มาตรการควบคุมงานจุดระเบิด และ (5) มาตรการฉุกเฉิน

มาตรการดานการบริหารจัดการ

มีวุฒิวิศวกรเหมืองแร22ทํางานเปนทีป่รึกษางานระเบิดหิน และมีผูควบคุมการใชวัตถุระเบิดปฏิบัติงานประจําในหนวยงาน23 (ประวัติและสําเนาใบอนญุาตแสดงในภาคผนวก ข.)

จัด จป.วชิาชีพ ทํางานรวมกับวิศวกรเหมอืงแรและผูควบคุมการใชวัตถุระเบิด

จัดเจาหนาที่รักษาความปลอดภัยทํางานควบคุมพืน้ทีก่อสราง

จัดอุปกรณปฐมพยาบาลไวในหนวยงานกอสราง

จัดใหมีแผนฉุกเฉินเพื่อรองรับเหตุรายแรง (ถามี)

จัดประชุมแจงประชาคมทีเ่กีย่วของทราบ

การเก็บรักษาวัตถุระเบิด

ที่ต้ังโรงเก็บวัตถุระเบิดอยูหางจากชุมชน หางจากตนไมใหญ และมีการถางหญาโดยรอบใหปลอดภัยจากไฟไหม และฟาผา

22 นายสมัชชา พิมพทนต ใบอนุญาตประกอบวิชาชีพวิศวกรรมควบคุม วม. 219 23 นายบุญธรรม คนธสิงห ใบอนุญาตเปนผูควบคุมการใชวัตถุระเบิดในงานเหมืองแร เลขท่ี 0338/2550

-27-

กอสรางโรงเกบ็ชนวน วัตถุระเบิด และแอมโมเนยีมไนเตรท แยกคนละหลัง โดยมีคันดินและร้ัวกัน้ลอมรอบ ทั้งหมดเปนไปตามแบบมาตรฐานทีก่ระทรวงมหาดไทยและกระทรวงกลาโหมกําหนด (ดูรูปที่ 13)

มีปายเตือนที่เก็บวัตถุระเบิด

มียามรักษาความปลอดภัย ตลอด 24 ชั่วโมง

มีระบบเบิกจายวัตถุระเบิดอยางรัดกมุ เชน กําหนดใหเบิกไดเฉพาะบุคคลที่มีหนาที่

รูปที่ 13 ที่ต้ังโรงเก็บวัตถุระเบิด

โรงเก็บวัตถุระเบิด

108 m

80 m

40 m

-28-

การขนยายและการใชงาน

การขนยายและการใชวัตถุระเบิดตองกระทําโดยผูชํานาญงานและอยูภายใตการควบคุมอยาง ใกลชิด

มีปายเตือนเพือ่แจงกําหนดการและรายละเอียดสัญญาณตางๆ ของงานระเบิดใหเห็นไดอยางชัดเจนทัง้ในบริเวณเสนทางเขาออกและภายในรัศม ี100 เมตร จากพืน้ที่ทาํการระเบิด

หามทําการอัดระเบิดขณะมีฝนฟาคะนอง ในชวงฤดูฝนที่อากาศเปลีย่นแปลงรวดเร็วหากทาํงานอัดระเบิดแลวพบวาสภาพอากาศเลวรายใหขออนุมัติผูควบคุมงานทําการระเบิดกอนเวลา

งดใชวิทยุส่ือสารหรือโทรศัพทเคล่ือนที่ใกลพื้นที่แปลงอัดระเบิด

การควบคุมความปลอดภัยขณะทําการจุดระเบิด

ทําการจุดระเบิดในเวลาที่กาํหนด ไดแก 11.00 - 12.00 น. และ 17.00 - 18.00 น. ยกเวน กรณีฉุกเฉินซ่ึงตองขออนุญาตผูควบคุมงานทําการระเบิดนอกเวลาที่กาํหนด

ตรวจสอบวงจรไฟฟาของงานระเบิดใหถูกตองเรียบรอย โดยใชโอหมมเิตอรสําหรับเชค็วงจรระเบิดเทานัน้

ปองกนัหนิปลิว Fly Rock Protection โดยนําแผนเหล็กขนาด 8000x4000x19 มิลลิเมตร วางทับหลุมระเบิด

ยายเคร่ืองจกัรและบุคคลออกนอกพื้นที่ และปองกนับุคคลอ่ืนเขาพืน้ที่โดยปดกั้นเสนทางดวยเจาหนาที่รักษาความปลอดภัยพรอมธงสัญญาณ

ใหสัญญาณระเบิดโดยเปดหวอส้ัน 15 วนิาที 3 คร้ัง

หลังการระเบิดอยางนอย 15 นาที ทาํการตรวจสอบผลการระเบิดถาการจุดระเบิดสมบูรณใหสัญญาณหวอ ยาว 20 วินาที 1 คร้ัง

กรณีที่มีระเบิดดานใหทําการตรวจสอบและแกไขแลวเร่ิมการจุดระเบิดอีกคร้ังหนึง่โดยมีข้ันตอนการควบคุมความปลอดภัยเหมือนเดิมทกุประการ

ตรวจวัดความเร็วอนุภาค (Critical Peak Velocity) และ ความดัง Air Blast overpressures ทกุคร้ังที่มีการระเบิดและนําสงใหวิศวกรควบคุมงานทกุคร้ัง

มาตรการฉุกเฉิน

กรณีมีอุบัติเหตุจากการทํางานระเบิด เชน จากหินปลิว จากแรงระเบิด ฯลฯ มาตรการที่ใชเปนการดําเนินงานตามแผนฉุกเฉินแสดงในรูปที่ 14 ซึ่งโดยรวมเร่ิมจากการตรวจสอบอาการผูไดรับบาดเจ็บเบ้ืองตน ตอจากนั้นเปนการนําผูไดรับบาดเจ็บสงโรงพยาบาล

-29-

รูปที่ 14 แผนฉุกเฉิน

พนักงานที่เกิดอุบัติเหตุและเจ็บปวย

เพ่ือนรวมงานรีบปดเครื่องจักรหรือตัดสวิทชไฟ(2 นาที)

(กรณีเกิดจากเครื่องจักรหรือเครื่องมืออุปกรณ)แลวแจงหัวหนางานใหทราบโดยดวน

หัวหนางานตัดสินใจชวยเหลือแลวแตกรณี ( 1 นาที)• กรณีเกิดจากเครื่องจักร• กรณีเกิดจากไฟฟาช็อต• กรณีเกิดจากตกจากท่ีสูง• กรณีเกิดจากโดนของมีคมบาด• กรณีเกิดจากเปนไขตัวรอนสูง• กรณีเกิดจากลมชัก• กรณีเกิดจากกระดูกสวนตางๆหัก

ชวยเหลือไมไดรีบแจงหาผูชวยผูอ่ืนที่มีความชํานาญ ( 1 นาที)

• ผูชวยวิศวกรโครงการนายชัยธรรม ไสยจรัญ โทร 0 8 6318 8536

• จป.วิชาชีพนายสหรัฐ เทียวประสงค โทร 0 8 1536 9567

ชวยเหลือได

รีบดําเนินการตามวิธีท่ีปลอดภัยโดยดวน

อาการเบา 3 นาที ถึงหองพยาบาล

นําตัวเขาหองพยาบาลเพ่ือทําการปฐมพยาบาลเบ้ืองตน

อาการหนักใชเวลาทั้งหมด 10 นาทีถึงโรงพยาบาลอําเภอพัฒนานิคม

โทร 036 491 341

แผนปฏิบัติการเหตุฉุกเฉินกรณีเกิดอุบัติเหตุและเจ็บปวยContingency Plans for Accident and injuries

รถนําสงโรงพยาบาล

ปายทะเบียนรถถท 8459กทม.

รายงานผูบังคับบัญชา

ผูจัดการ/ วิศวกรโครงการนายกัมปนาท ชีวะปรีชา โทร 0 8 1889 7920

-30-

7. การประเมินผลกระทบที่เกิดกับโครงสรางเดิม

เงื่อนไขเฉพาะงานของ กฟผ.ที่กําหนดใหความเร็วสูงสุดของอนุภาคตํ่ากวา 50 มิลลิเมตร/วินาที มีสถานะเปนขีดจํากัดโดยพิจารณาวาหากการระเบิดกระทําภายในขอบเขตที่กําหนดก็จะไมมีผลกระทบกับโครงสรางเดิม

เกณฑขางตนมีที่มาจากงานวิจัยของ Langefors et al. (1958) – ดูตารางที่ 8 งานวิจัยของ Edward and Northwood (1960) และ Nicholls et al. (1971) – ดูตารางที่ 9 แนวคิดของผลของงานวิจัยดังกลาวถูกนํามาใชเปนคาขอบเขตที่ยอมใหในหลายประเทศ ตัวอยางเกณฑที่ยอมใหของโครงสรางชนิดตางๆ ในประเทศอินเดีย ออสเตรเลีย ฮังการี และรัสเซีย แสดงในตารางที่ 10 – 13 ตามลําดับ

ตารางที่ 8 งานวิจัยของ Langefors et al. (1958)

ลักษณะความเสียหาย ความเร็วอนุภาค (มิลลิเมตร/วินาที)

No damage < 50 Fine crack 100 Crack 150 Serious Crack 225

ที่มา: อางถึงใน Pijush Pal Roy, Rock Blasting Effects & Operations, A.A. BALKEMA PUBLISHER, 2005, หนา 94

ตารางที่ 9 งานวิจัยของ Edward and Northwood (1960) กับ Nicholls et al. (1971) พื้นที่

Edward and Northwood (1960) Nicholls et al. (1971)

Safe zone < 50 mm/s < 50 mm/s Damage zone 100 – 150 mm/s > 50 mm/s


ตารางที่ 10 Indian Standard Institute (1973) ลักษณะช้ันหินที่ระเบิด

ความเร็วสูงสุดของอนุภาค

(มิลลิเมตร/วินาที)

Soil, weathered or soft rock conditions 70 Hard rock conditions 100


-31-

ตารางที่ 11 Australian Standard (AS A-2183) ชนิดโครงสราง ความเร็วสูงสุดของอนุภาค

(มิลลิเมตร/วินาที)

Historical buildings and monuments and buildings of special value 2 House and low-rise residential buildings, commercial building not include below 10 Commercial buildings and industrial buildings or structure of reinforced concrete or steel construction

25


ตารางที่ 12 Hungarian standard

ชนิดโครงสราง ความเร็วสูงสุดของอนุภาค (มิลลิเมตร/วินาที)

Construction demanding special protection, military, telephones, airports, dams, bridges which have length of more than 20 m

Extra opinion from expert

Statistically not solid damaged construction, temples, monuments, oil and gas wells and up to o.17 MPa and below 0.7 MPa pressure in pipes (oil and gas)

2

Panel houses and statistically not fully determined structures 5 Statistically good condition structure, towers, electrical apparatus, water plant 10 RCC and structures concrete, tunnels, canals and other pipelines beneath the soil surface greater than 0.7 m, opening beneath the sub-level

20

Public road, railway and electrical lines, telephone lines, ropeway 50


ตารางที่ 13 Russian standard ชนิดโครงสราง ความเร็วสูงสุดของอนุภาค (มิลลิเมตร/วินาที)

ซ้ําๆ คร้ังเดียว

Hospitals 8 30 Large panel residential buildings and children’s institute 15 30 Residential and public buildings of all types except large panels, office and industrial buildings having deformations, boiler rooms and high brick chimneys

30 60

Office and industrial buildings, high reinforced concrete pipes, railway and water tunnels, traffic flyovers, saturated sandy slopes

60 120

-32-

ชนิดโครงสราง ความเร็วสูงสุดของอนุภาค (มิลลิเมตร/วินาที)

ซ้ําๆ คร้ังเดียว

Single storey skeleton type industrial buildings, metal and block reinforced concrete structures, primary mine openings (service life up to 10 years), pit bottoms, main entries, drifts

120 240

Secondary mine openings (service life up to 3 years), haulages and drifts

240 480


การพิจารณามาตรฐานตางๆ ขางตน มีขอสังเกต ดังนี้

มีการเพิ่มคาความเร็วสูงสุดของอนุภาคสําหรับโครงสรางที่แข็งแรง เชน โครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็ก โครงสรางเหล็ก

ในทางตรงขาม มีการลดคาความเร็วสูงสุดของอนุภาคสําหรับโครงสรางทีม่ีความสําคัญ เชน อาคารประวัติศาสตร อนุเสาวรีย โรงพยาบาล ฯลฯ

กําหนดใหข้ึนกับดุลพินจิของผูเชี่ยวชาญสําหรับโครงสรางที่มีความสําคัญมากๆ เชน เข่ือน สนามบิน ที่ความยาวโครงสรางมากกวา 20 เมตร (มาตรฐานฮังการี)

ยอมใหความเร็วสูงสุดของอนุภาคมากถงึ 60 มิลลิเมตร/วินาท ี(มากกวาขอกาํหนด กฟผ.) สําหรับเชิงลาดกอสรางดวยวัสดุไมมีแรงยึดเหนี่ยวที่อ่ิมตัวดวยน้ํา (มาตรฐานรัสเซีย)

เนื่องจากการศึกษาพลวัตรของโครงสราง (Dynamic of Structure) พบวาขนาดของแรงที่กระทํากับโครงสรางจากผลของแรงส่ันสะเทือนข้ึนกับอัตราเรง24 นอกจากน้ัน ความถี่ของแรงที่กระทําก็มีผลกับพฤติกรรมของโครงสรางดวย เชน หากความถี่ของแรงที่กระทํากับโครงสรางเทากับความถี่ตามธรรมชาติ (Natural Frequency) ก็จะทําใหโครงสรางเกิดการส่ันไหวเพิ่มข้ึนเร่ือยๆ จนเกิดการวิบัติ25 แตจะมีผลลดลงถาความถี่เพิ่มข้ึน หรือไมมีผลกับโครงสรางเลยถาความถี่สูงมากๆ ตัวอยางหลักเกณฑที่มีการพิจารณาตัวแปรอ่ืนๆ รวมกับคาความเร็วอนุภาค (PPV: Particle Peak Velocity) ที่ระบุในมาตรฐานของประเทศออสเตรเลีย สวิสเซอรแลนด สหรัฐอเมริกา สวีเดน เยอรมัน และอินเดีย แสดงในตารางที่ 14 – 19 ตามลําดับ

24 การวิเคราะหดวยวิธี Pseudo Static Analysis ที่สมมุติใหขนาดของแรงที่กระทําในแนวราบคํานวณไดจากสมการ Fh = kh.m โดย kh เปนสัดสวนของอัตราเรงที่เกิดจากแรงโนมถวง (g) และ m เปนมวลของโครงสราง 25 เปนพฤติกรรมที่ทําใหเกิด Resonance ในโครงสราง

-33-

ตารางที่ 14 Australian standard (Ca – 23-1967) ชนิดโครงสราง

คามากที่สุดที่ยอมรับ

Historical buildings and monuments and buildings of special value

0.2 mm displacement for frequency less than 15 Hz

House and low-rise residential buildings, commercial building not include below

19 mm/s resultant PPV for frequency greater than 15 Hz

Commercial buildings and industrial buildings or structure of reinforced concrete or steel construction

0.2 mm maximum displacement corresponds to 12.5 mm/s PPV at 10 Hz and 6.25 mm/s at 5 Hz


ตารางที่ 15 Swiss standard

ชนิดโครงสราง

ชวงความถ่ี (Hz)

PPV จากแรงระเบิด (mm/s)

PPV จากการจราจร (mm/s)

Steel or reinforced concrete structure such as factories, retaining walls, bridges, steel towers, open channel underground tunnels and chambers

10 – 60 60 – 90 10 – 30 30 – 60

30 30 – 40

- -

- -

12 12 - 18

Buildings with foundation walls and floors in concrete, walls in concrete or masonry, underground chambers and tunnels with masonry lining

10 – 60 60 – 90 10 – 30 30 – 60

18 18 – 25

- -

- - 8

8 – 12

Buildings with masonry walls and wooden ceilings 10 – 60 60 – 90 10 – 30 30 – 60

12 12 – 18

- -

- - 5

5 - 8

Objects of historic interest or other sensitive structure 10 – 60 60 – 90 10 – 30 30 – 60

8 8 – 12

- -

- - 3

3 – 5


-34-

ตารางที่ 16 USBM safe level criteria ชนิดโครงสราง ความเร็วสูงสุดของอนุภาค (มิลลิเมตร/วินาที)

Frequency < 40 Hz Frequency > 40 Hz

Modern homes, dry wall interior 18.75 50 Other homes, plaster on wood lath construction 12.5 50


ตารางที่ 17 Swedish standard

ชนิดโครงสราง เกณฑที่ยอมรับ

Amplitude (mm)

Velocity (mm/s)

Acceleration (mm/s2)

Concrete bunker steel reinforced - 200 -

High rise apartment block-modern or concrete steel frame design

0.4 100 -

Underground rock cavern roof hard rock span 15 – 18 m - 70 – 100 -

Normal block of flats-bricks or equivalent walls - 70 -

Light concrete building - 35 -

Swedish National Museum – building structure 25 - -

Swedish National Museum – Sensitive exhibits 5 - -

Computer center 0.1 - 2.5

Circuit breaker control room - - 0.5 – 2


ตารางที่ 18 German DIN standard 4150

ชนิดโครงสราง ความเร็วสูงสุดของอนุภาค (mm/s) ที่ความถ่ีตางๆ

<10 Hz 10 – 50 Hz 50 – 100 Hz

Office and industrial premises 20 20 – 40 40 – 50

Domestic houses and similar construction 5 5 – 15 15 – 20

Building that do not come under the above because of their sensitivity to vibration

3 3 - 8 8 – 10


-35-

ตารางที่ 19 DGMS (India) prescribed permissible limits of ground vibration ชนิดโครงสราง Dominant excitation frequency, Hz

<8 Hz 8 - 25 Hz > 25 Hz

(A) Buildings/structures not belonging to owner

1. Domestic houses/structure 5 10 15

2. Industrial buildings 10 20 25

3. Objects of historical importance 2 5 10

(B) Building belonging to owner which limited span life

1. Domestic houses/structure 10 15 25

2. Industrial buildings 15 25 50


มาตรฐานขางตนมีหลักการคลายกัน คือ ลดความเร็วสูงสุดของอนุภาคที่ความถี่ของแรงตํ่าๆ และลดความเร็วสูงสุดของอนุภาคสําหรับโครงสรางที่มีความสําคัญ หรือไมแข็งแรง โดยไมมีมาตรฐานใดระบุเกณฑที่ยอมรับไดของเข่ือนดินโดยตรง

เนื่องจากเข่ือนปาสักชลสิทธิ์และอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิมเปนโครงสรางที่มีความสําคัญและหากเสียหายจะมีผลกระทบตอสาธารณะเปนอยางมาก นอกจากการดําเนินงานตามเกณฑที่ระบุในเง่ือนไขเฉพาะงาน ผูรับจางจึงทําการประเมินผลกระทบตอโครงสรางเสนอในขอ 7.1 กับ 7.2 เสนอในหัวขอตอไป

7.1 ผลกระทบตอเขื่อนปาสกัชลสทิธิ ์

การประเมินผลกระทบตอเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ แบงเปน 2 รายการ ประกอบดวย

ความถี่ตามธรรมชาติของเข่ือนปาสักชลสิทธิ ์

ผลกระทบตอแรงดันน้าํ

ความถ่ีตามธรรมชาติของเขื่อนปาสักชลสิทธิ์

การประเมินความถี่ตามธรรมชาติของเข่ือนปาสักชลสิทธิ์ตามวิธีของ Makdisi and Seed (1979)26 โดยสมมุติใหคา Shear Modulus (G) ของดินที่ใชทําตัวเข่ือนสูงสุดเทากับ 160,000 kPa น้ําหนักจําเพาะของดินตัวเข่ือน 19.65 kN/m3 และความสูงตัวเข่ือน 18 เมตร ไดคา Shear strain 0.02% และไดคาบเวลาของความถี่ตามธรรมชาติประมาณ 0.18 วินาที คิดเปนความถี่ 5.7 รอบตอวินาที

เนื่องจากความถี่ธรรมชาติตํ่ากวาความถี่ของแรงที่กระทํากับเข่ือนมาก ผลกระทบที่เกิดจากแรงระเบิดจึงอยูในระดับตํ่า

26 Braja M. DAS, G.V. Ramana, Principles of Soil Dynamics, 2nd edition, Cengage Learning, 2011, p. 513 - 518

-36-

ผลกระทบตอแรงดันน้ํา

เมื่ออนุภาคดินและน้ําส่ันสะเทือนจากแรงระเบิด เนื่องจากอนุภาคดินกับน้ําส่ันไหวดวยคาบเวลาไมเทากัน ลักษณะดังกลาวสงผลทําใหแรงดันน้ํา (Pore pressure) ในมวลดินเปล่ียนแปลง ซึ่งโดยที่การเปล่ียนแปลงแรงดันน้ําภายใตภาวะหนวยแรงเคนรวม (total stress) คงที่ จะทําใหหนวยแรงเคนประสิทธิผล (Effective stress) กับกําลังรับแรงเฉือน (Shear strength) ลดลง ตามสมการ (22) กับสมการ (23) จึงควรมีการพิจารณาผลกระทบที่อาจเกิดกับแรงดันน้ํา

' (22)

tan' c (23)

เมื่อ หนวยแรงเคนรวม (Total stress)

' หนวยแรงเคนประสิทธิผล (Effective stress) แรงดันน้าํ (Pore pressure) กําลังรับแรงเฉือน (Shear strength) c คาแรงยึดหนวย (Cohesion) มุมแรงเสียดทาน

งานศึกษาของ Prakash ซึ่งทําโดยจุดระเบิดหนัก 2 กิโลกรัม ในดินทรายที่ความลึก 6 เมตร บริเวณใกลเข่ือน Obra (ความเร็วสูงสุดของอนุภาคที่ระยะ 20 เมตร ประมาณ 16 มิลลิเมตร/วินาที) แลววัดแรงดันน้ําที่ระยะและความลึกตางๆ (ดูรูปที่ 14) พบวาแรงดันน้ําเปลี่ยนแปลงสูงสุดประมาณรอยละ 60 ของหนวยแรงประสิทธิผลที่ตําแหนงหลุมระเบิด แลวคอยๆ ลดลงตามระยะทาง โดยมีคาลดลงเหลือ 0 ที่ระยะ 20 เมตร สําหรับ piezometer ติดต้ังที่ความลึก 5.5 เมตร แตคงระดับรอยละ 10 ที่ระยะทางมากกวา 30 เมตร สําหรับ piezometer ติดต้ังที่ระดับความลึก 2.5 เมตร

การทบทวนวิธีประเมินผลกระทบของแรงระเบิดที่มีตอแรงดันน้ําในมวลดินซึ่งดําเนินการโดย US Bureau of Reclamation ระบุวายังไมมีวิธีที่นาเช่ือถือ คําแนะนําของการทํางานระเบิดในบริเวณที่แรงดันน้ํามีผลกระทบกับคาเสถียรภาพของคันดินประกอบดวย27

27 Bureau of Reclamation, US Department of Interior, Review of present practices used in predicting the effects of blasting on pore pressure, Engineering Research Center, p. 11 - 12

-37-

ไมแนะนาํใหทาํการระเบิดใกลเข่ือนที่ต้ังบนดินที่มีความออนไหวตอ Liquefaction กรณีจําเปนควรควบคุมความเร็วสูงสุดของอนุภาคใหตํ่ากวา 25 มิลลิเมตร/วินาที ควรวัดคาแรงดันน้าํเปนระยะๆ และควรทําการระเบิดคร้ังตอไปเฉพาะเมื่อแรงดันน้าํลดลงจนอยูในเกณฑปกติ

สําหรับงานระเบิดใกลเข่ือนที่เปนดินทรายแนนปานกลางและทรายแปง ควรควบคุมความเร็วสูงสุดของอนภุาคใหตํ่ากวา 50 มิลลเมตร/วนิาที และควรวัดคาแรงดันน้ําที่ตัวเข่ือนเปนระยะๆ กรณีพบวาแรงดันน้ําเพิ่มข้ึนมาก ใหรอจนแรงดันน้ําลดลงจนอยูในภาวะปกติแลวจึงทําการระเบิดตอไป

สําหรับเข่ือนทีไ่มออนไหวตอแรงส่ันสะเทือน ความเร็วสูงสุดของอนุภาคสามารถเพิ่มข้ึนไปถึง 100 มิลลิเมตร/วนิาท ีและควรวดัคาแรงดันน้าํตลอดเวลาท่ีมกีารระเบิด

รูปที่ 15 ความสัมพันธระหวางแรงดันน้ํากับระยะทาง ของวัตถุระเบิดขนาด 2.4 ก.ก. (60% gelatin) ที่ Obra Dam28

เนื่องจากตําแหนงระเบิดจุดที่ใกลที่สุดอยูหางจากตีนเข่ือนปาสักชลสิทธิ์มากกวา 50 เมตร การอนุมานจากแผนภูมิแสดงในรูปที่ 14 ไดขอสรุปวาการเปล่ียนแปลงแรงดันน้ําอยูในระดับตํ่ากวารอยละ 10 ของหนวยแรงประสิทธิผล

การพิจารณาคําแนะนําของ USBM ไดขอสรุปวาการระเบิดเพื่อกอสรางโรงไฟฟาที่เข่ือนปาสักชลสิทธิ์สามารถดําเนินการไดโดยมีการวัดแรงดันน้ําตลอดเวลาท่ีทําการระเบิด และอาจยืดเวลาการระเบิดรอบตอไปหากพบวาแรงดันน้ําเปลี่ยนแปลงสูงกวาเกณฑที่ยอมรับได

28 Prakash, S., Soil Dynamics, McGraw-Hill Book Company, New York, NY, 1981 อางถึงใน Bureau of Reclamation, US Department of Interior, Review of present practices used in predicting the effects of blasting on pore pressure, Engineering Research Center, p. 21

-38-

7.2 ผลกระทบตออาคารทอระบายน้าํลงลาํน้ําเดิม

การประเมินผลกระทบตออาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิม มี 2 รายการ ประกอบดวย

การประเมนิคาความถี่ธรรมชาติ

การประเมนิคา Dynamic Load Factor

การประเมินคาความถ่ีธรรมชาติ

การประเมินคาความถี่ของธรรมชาติของอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิมดวยสมการ29 (24) – (26) ไดความเร็วเชิงมุมประมาณ 12.4 เรเดียน/วินาที คิดเปนความถ่ี 2 รอบ/วินาที เนื่องจากความถ่ีตามธรรมชาตินอยกวาความถี่ของแรงที่เกิดจากการระเบิด ลักษณะดังกลาวชวยลดผลกระทบของแรงพลวัตรที่กระทํากับโครงสราง

m

k (24)

412

112243

h

EIk c (25)

c

b

I

I

4 (26)

เมื่อ ความเร็วเชิงมมุของความถีต่ามธรรมชาติ เรเดียน/วินาท ีk Stiffness ของโครงสราง กิโลนวิตัน/เมตร m มวลของโครงสราง กิโลกรัม/ตารางเมตร E โมดูลัสยืดหยุนของคอนกรีตเสริมเหล็ก กิโลนวิตัน/ตารางเมตร

cI โมเมนตอินเนอรเชียของเสา เมตร4

bI โมเมนตอินเนอเชียของคาน เมตร4 h ความสูงของอาคาร เมตร อัตราสวนคาโมเมนตอินเนอเชียของคานและเสาที่จุดตอ

29 Anil K. Chopra, Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, Pearson/ Prentice Hall, 2007, p.45

-39-

การประเมินคา Dynamic Load Factor

การประเมินคา Dynamic Load Factor (DLF) จากคาความเร็วเชิงมุมตามธรรมชาติ 12.5 เรเดียน/วินาที และความเร็วเชิงมุมของแรงที่เกิดจากการระเบิด 314 เรเดียน/วินาที30 ตามสมการ (27) ไดคา DLF อยูในชวง ± 0.04 (ดูรูปที่ 16) ลักษณะดังกลาวแสดงวาแรงพลวัตรที่เกิดจากการระเบิดมีผลกระทบกับโครงสรางไมมาก

การประเมินผลกระทบกับอาคารทอระบายน้ําลงลําน้ําเดิมพิจารณาวาการระเบิดหินในบริเวณที่ต้ังโครงการสามารถดําเนินการไดโดยควบคุมความเร็วและอัตราเรงของอนุภาคใหอยูในชวงคาที่ปลอดภัย

ttDLF

sinsin

1

12

(27)

เมื่อ DLF Dynamic Load Factor ความเร็วเชิงมมุของแรงที่กระทํากับโครงสราง เรเดียน/วินาท ี ความเร็วเชิงมมุของความถี่ธรรมชาติ เรเดียน/วินาท ีt เวลาใดๆ

รูปที่ 16 คา Dynamic Load Factor

30 คํานวณท่ีความถ่ีของแรงระเบิด 50 รอบ/วินาที

‐0.05

‐0.04

‐0.03

‐0.02

‐0.01

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

DLF

Time (t)

Documents

แผนงานระเบิดหิน_110303